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∬ D f ( x , y ) d σ = lim n → ∞ ∑ i = 1 n ∑ j = 1 n f ( a + b − a n i , c + d − c n j ) ⋅ b − a n ⋅ d − c n \iint_Df(x,y)d\sigma=\lim_{n \to \infty}\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}f(a+\frac{b-a}{n}i,c+\frac{d-c}{n}j)\cdot\frac{b-a}{n}\cdot\frac{d-c}{n} ∬Df(x,y)dσ=n→∞limi=1∑nj=1∑nf(a+nb−ai,c+nd−cj)⋅nb−a⋅nd−c 简单来说就是凑出 i n \frac{i}{n} ni 、 j n \frac{j}{n} nj 和两个 1 n \frac{1}{n} n1 ,然后化为: ∫ 0 1 d x ∫ 0 1 f ( x , y ) d y \int_0^1dx\int_0^1f(x,y)dy ∫01dx∫01f(x,y)dy 2. 普通对称性已知函数: I = ∬ D f ( x , y ) d σ I=\iint_Df(x,y)d\sigma I=∬Df(x,y)dσ,若区域 D D D 具有某种对称区域 D 1 和 D 2 D_1和D_2 D1和D2 : 若: f ( x , y ) = f ( − x , y ) = f ( x , − y ) = f ( − x , − y ) = f ( y , z ) = f ( x , 2 a − y ) = f ( 2 a − x , y ) f(x,y)=f(-x,y)=f(x,-y)=f(-x,-y)=f(y,z)=f(x,2a-y)=f(2a-x,y) f(x,y)=f(−x,y)=f(x,−y)=f(−x,−y)=f(y,z)=f(x,2a−y)=f(2a−x,y)则: I = ∬ D 1 f ( x , y ) d σ I=\iint_{D_1}f(x,y)d\sigma I=∬D1f(x,y)dσ若: f ( x , y ) = − f ( − x , y ) = − f ( x , − y ) = − f ( − x , − y ) = − f ( y , z ) = − f ( x , 2 a − y ) = − f ( 2 a − x , y ) f(x,y)=-f(-x,y)=-f(x,-y)=-f(-x,-y)=-f(y,z)=-f(x,2a-y)=-f(2a-x,y) f(x,y)=−f(−x,y)=−f(x,−y)=−f(−x,−y)=−f(y,z)=−f(x,2a−y)=−f(2a−x,y)则: I = 0 I=0 I=0 3. 轮换对称性若将 D D D 中的 x , y x,y x,y 对调后, D D D 不变,则: I = ∬ D f ( x , y ) d x d y = ∬ D f ( y , x ) d x d y I=\iint_Df(x,y)dxdy=\iint_Df(y,x)dxdy I=∬Df(x,y)dxdy=∬Df(y,x)dxdy 则可化简积分: I = 1 2 ∬ D f ( x , y ) + f ( y , x ) d x d y I=\frac{1}{2}\iint_Df(x,y)+f(y,x)dxdy I=21∬Df(x,y)+f(y,x)dxdy 4. 比大小 对称性保号性 5. 周期性一元积分可用周期性进行化简 二、计算 1. 直角坐标系与换序交换 x x x 与 y y y 的积分次序 2. 极坐标系与换序∬ D f ( x , y ) = ∫ α β d θ ∫ r 1 ( θ 1 ) r 2 ( θ 2 ) f ( r cos θ , r sin θ ) r d r \iint_Df(x,y)=\int_\alpha^\beta d\theta\int_{r_1(\theta _1)}^{r_2(\theta _2)}f(r\cos{\theta},r\sin{\theta})rdr ∬Df(x,y)=∫αβdθ∫r1(θ1)r2(θ2)f(rcosθ,rsinθ)rdr 3. 直极转化函数化简的必要操作 4. 直参转化∬ D f ( y ) d σ = ∫ a b d x ∫ 0 y ( x ) f ( y ) d y = ∫ a b F ( y ( t ) ) ⋅ x ′ ( t ) d t \iint_Df(y)d\sigma=\int_a^bdx\int_0^{y(x)}f(y)dy=\int_a^bF(y(t))\cdot x'(t)dt ∬Df(y)dσ=∫abdx∫0y(x)f(y)dy=∫abF(y(t))⋅x′(t)dt 三、应用 1. 面积S = ∬ D d σ S=\iint_Dd\sigma S=∬Ddσ 四、技巧 1. 二重积分中值定理∬ D f ( x , y ) d σ = f ( ξ , η ) ⋅ σ 0 \iint_Df(x,y)d\sigma=f(\xi,\eta)\cdot\sigma_0 ∬Df(x,y)dσ=f(ξ,η)⋅σ0其中 σ 0 \sigma_0 σ0 为区域 D D D 的面积 |
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